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2025版高考化学一轮总复习提升训练第六章化学反应与能量第二十讲反应热及计算考点一反应热焓变微考点1反应热与能量变化的关系
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这是一份2025版高考化学一轮总复习提升训练第六章化学反应与能量第二十讲反应热及计算考点一反应热焓变微考点1反应热与能量变化的关系，共3页。
B．反应②在升高温度时，平衡向正反应方向移动
C．反应②的活化能小于反应①的活化能
D．总反应AC的焓变ΔH3>0
[解析] 反应①中，反应物总能量小于生成物总能量，为吸热反应，则其焓变ΔH1>0，A正确；反应②是放热反应，升高温度时，平衡向逆反应方向移动，B错误；由题图可知，反应②的活化能明显小于反应①，C正确；总反应AC的反应物总能量小于生成物总能量，该反应为吸热反应，则其焓变ΔH3>0，D正确。
2．(2024·湖南长沙高三检测)CO2的转化一直是世界范围内的研究热点。利用两种金属催化剂，在水溶液体系中将CO2分别转化为CO和HCOOH的反应过程示意图如图所示，下列说法正确的是( D )
A．在转化为CO的路径中，只涉及碳氧键的断裂和氧氢键的形成
B．在转化为HCOOH的路径中，CO2被氧化为HCOOH
C．两个转化路径均有非极性键的形成
D．上述反应过程说明催化剂具有选择性
[解析] 由图看出路径中有碳氧键的断裂、氧氢键的形成和碳氧三键的形成，A错误；HCOOH的C元素化合价为＋2，CO2为＋4，化合价降低，CO2被还原为HCOOH，B错误；根据转化示意图可知，两个转化路径中，不存在非极性键的形成，C错误；由该示意图可知CO2在两种金属催化剂作用下生成两种不同产物，即催化剂具有选择性，D正确。
【对点训练】
1．(2024·山东青岛高三检测)理论研究表明，在101 kPa和298 K下，HCN(g)HNC(g)异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是( A )
A．一分子HCN中的总键能比一分子HNC的总键能小
B．该异构化反应的ΔH＝＋59.3 kJ·ml－1
C．过渡态不稳定，故无法观察也无法分离
D．使用催化剂可以改变活化分子百分数
[解析] 由题图可知，HCNHNC的正反应是吸热反应，则反应物的总键能大于生成物的总键能，A错误；由题图可知，该异构化反应的ΔH＝＋59.3 kJ·ml－1，B正确；过渡态具有较高能量，不稳定，无法观察和分离，C正确；使用催化剂可改变反应的活化能，从而改变活化分子的百分数，D正确。
2．(2024·吉林市二调)1868年狄青和洪特发现了用空气中的氧气来氧化氯化氢气体制取氯气的方法：4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H2O(g)。该反应的能量变化如图所示，下列说法正确的是( C )
A．该反应为吸热反应
B．若H2O为液态，则生成物总能量将变大
C．该反应发生时向环境释放能量
D．断开旧化学键吸收的总能量大于形成新化学键所释放的总能量
[解析] 由图示可知，4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H2O(g) ΔH<0，则断裂旧化学键吸收的总能量小于形成新化学键释放的总能量，A、D错误；若H2O由气态变为液态，放出热量，生成物总能量变小，B错误；化学反应遵循能量守恒定律，则反应时向环境释放能量，C正确。
3．(2024·河北衡水高三检测)氮的氧化物转化是环境化学热点问题之一。研究发现，H2还原NO的反应2NO(g)＋2H2(g)===N2(g)＋2H2O(l)分两步进行：①2NO(g)＋H2(g)===N2(g)＋H2O2(l)；②H2O2(l)＋H2(g)===2H2O(l)。其能量变化如图所示(Ts代表过渡态)。下列叙述正确的是( C )
A．②是放热反应，①是吸热反应
B．H2O2是该反应的催化剂
C．反应①的活化能大于反应②
D．加入催化剂的目的是降低Ts2的能量
[解析] 观察题图，反应①和反应②中反应物总能量都高于生成物总能量，故均为放热反应，A项错误；H2O2为反应①的产物，反应②的反应物，故H2O2不是催化剂，应是中间产物，B项错误；由题图知反应①的活化能大于反应②，C项正确；反应①所需活化能高，反应速率由反应①决定，故加入催化剂的目的是降低Ts1的能量，D项错误。
[易错警示] 分多步进行的化学反应，化学反应速率由活化能最大的反应决定，此处活化能指正反应的活化能。
归纳拓展：
1 焓变与反应中物质能量变化的关系
(1)焓变与能量变化的关系：ΔH＝E(生成物的总能量)－E(反应物的总能量)；
(2)焓变与活化能(Ea)的关系：ΔH＝Ea(正反应)－Ea(逆反应)。
2 焓变与物质总键能的关系
(1)焓变：ΔH＝∑E(反应物的总键能)－∑E(生成物的总键能)
(2)1 ml重要物质中的化学键数目(设NA为阿伏加德罗常数的值)
物质
CO2
CH4
P4
金刚石
Si
SiO2
化学键
C===O
C—H
P—P
C—C
Si—Si
Si—O
化学键
数目
2NA
4NA
6NA
2NA
2NA
4NA
B．反应②在升高温度时，平衡向正反应方向移动
C．反应②的活化能小于反应①的活化能
D．总反应AC的焓变ΔH3>0
[解析] 反应①中，反应物总能量小于生成物总能量，为吸热反应，则其焓变ΔH1>0，A正确；反应②是放热反应，升高温度时，平衡向逆反应方向移动，B错误；由题图可知，反应②的活化能明显小于反应①，C正确；总反应AC的反应物总能量小于生成物总能量，该反应为吸热反应，则其焓变ΔH3>0，D正确。
2．(2024·湖南长沙高三检测)CO2的转化一直是世界范围内的研究热点。利用两种金属催化剂，在水溶液体系中将CO2分别转化为CO和HCOOH的反应过程示意图如图所示，下列说法正确的是( D )
A．在转化为CO的路径中，只涉及碳氧键的断裂和氧氢键的形成
B．在转化为HCOOH的路径中，CO2被氧化为HCOOH
C．两个转化路径均有非极性键的形成
D．上述反应过程说明催化剂具有选择性
[解析] 由图看出路径中有碳氧键的断裂、氧氢键的形成和碳氧三键的形成，A错误；HCOOH的C元素化合价为＋2，CO2为＋4，化合价降低，CO2被还原为HCOOH，B错误；根据转化示意图可知，两个转化路径中，不存在非极性键的形成，C错误；由该示意图可知CO2在两种金属催化剂作用下生成两种不同产物，即催化剂具有选择性，D正确。
【对点训练】
1．(2024·山东青岛高三检测)理论研究表明，在101 kPa和298 K下，HCN(g)HNC(g)异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是( A )
A．一分子HCN中的总键能比一分子HNC的总键能小
B．该异构化反应的ΔH＝＋59.3 kJ·ml－1
C．过渡态不稳定，故无法观察也无法分离
D．使用催化剂可以改变活化分子百分数
[解析] 由题图可知，HCNHNC的正反应是吸热反应，则反应物的总键能大于生成物的总键能，A错误；由题图可知，该异构化反应的ΔH＝＋59.3 kJ·ml－1，B正确；过渡态具有较高能量，不稳定，无法观察和分离，C正确；使用催化剂可改变反应的活化能，从而改变活化分子的百分数，D正确。
2．(2024·吉林市二调)1868年狄青和洪特发现了用空气中的氧气来氧化氯化氢气体制取氯气的方法：4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H2O(g)。该反应的能量变化如图所示，下列说法正确的是( C )
A．该反应为吸热反应
B．若H2O为液态，则生成物总能量将变大
C．该反应发生时向环境释放能量
D．断开旧化学键吸收的总能量大于形成新化学键所释放的总能量
[解析] 由图示可知，4HCl(g)＋O2(g)===2Cl2(g)＋2H2O(g) ΔH<0，则断裂旧化学键吸收的总能量小于形成新化学键释放的总能量，A、D错误；若H2O由气态变为液态，放出热量，生成物总能量变小，B错误；化学反应遵循能量守恒定律，则反应时向环境释放能量，C正确。
3．(2024·河北衡水高三检测)氮的氧化物转化是环境化学热点问题之一。研究发现，H2还原NO的反应2NO(g)＋2H2(g)===N2(g)＋2H2O(l)分两步进行：①2NO(g)＋H2(g)===N2(g)＋H2O2(l)；②H2O2(l)＋H2(g)===2H2O(l)。其能量变化如图所示(Ts代表过渡态)。下列叙述正确的是( C )
A．②是放热反应，①是吸热反应
B．H2O2是该反应的催化剂
C．反应①的活化能大于反应②
D．加入催化剂的目的是降低Ts2的能量
[解析] 观察题图，反应①和反应②中反应物总能量都高于生成物总能量，故均为放热反应，A项错误；H2O2为反应①的产物，反应②的反应物，故H2O2不是催化剂，应是中间产物，B项错误；由题图知反应①的活化能大于反应②，C项正确；反应①所需活化能高，反应速率由反应①决定，故加入催化剂的目的是降低Ts1的能量，D项错误。
[易错警示] 分多步进行的化学反应，化学反应速率由活化能最大的反应决定，此处活化能指正反应的活化能。
归纳拓展：
1 焓变与反应中物质能量变化的关系
(1)焓变与能量变化的关系：ΔH＝E(生成物的总能量)－E(反应物的总能量)；
(2)焓变与活化能(Ea)的关系：ΔH＝Ea(正反应)－Ea(逆反应)。
2 焓变与物质总键能的关系
(1)焓变：ΔH＝∑E(反应物的总键能)－∑E(生成物的总键能)
(2)1 ml重要物质中的化学键数目(设NA为阿伏加德罗常数的值)
物质
CO2
CH4
P4
金刚石
Si
SiO2
化学键
C===O
C—H
P—P
C—C
Si—Si
Si—O
化学键
数目
2NA
4NA
6NA
2NA
2NA
4NA
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